В этом примере показано, как использовать Simulink ® Design Optimization™ для оптимизации параметров многоконтурного контроллера дистилляционной колонны. Дистилляционная колонна производит метанол и представлена в виде линейной модели с задержками. Цифровой многоконтурный контроллер состоит из матрицы развязки и двух одноконтурных ПИ-контроллеров. Параметры обоих одноконтурных контроллеров настраиваются одновременно, чтобы удовлетворять 14-процентному превышению и 13-минутным характеристикам ответа на шаг подъема.
Откройте окно distillation_demo с помощью приведенной ниже команды выполните моделирование. Моделирование дает неоптимизированный состав метанола в колонке и исходные данные для оптимизации.
open_system('distillation_demo')

Дважды щелкните по блоку «Scope» для просмотра неоптимизированного состава метанола в верхней и нижней части столбца.
Дважды щелкните значок Linearized Model of Distillation Column блок. Следует отметить, что это подсистема, показывающая модель изменения метанола в верхней и нижней частях дистилляционной колонны.
Дважды щелкните значок Desired Step Response блок для просмотра ограничений на ступенчатую реакцию дистилляционной колонны. Эти ограничения используются для одновременной настройки обоих параметров одноконтурного контроллера.
Можно запустить оптимизатор ответа с помощью меню «Приложения» на панели инструментов Simulink или sdotool в MATLAB. Предварительно настроенную задачу оптимизации можно запустить в оптимизаторе отклика, предварительно открыв модель и дважды щелкнув оранжевый блок в нижней части модели. В оптимизаторе отклика нажмите кнопку «График отклика модели», чтобы смоделировать модель и показать, насколько хорошо начальная конструкция удовлетворяет проектным требованиям.

На графике имеются две кривые, представляющие состав метанола в верхней и нижней частях колонны.
Мы начинаем оптимизацию, нажав кнопку «Оптимизировать» в оптимизаторе ответа. Графики обновляются, указывая, что проектные требования теперь выполнены.


Две твердые кривые показывают окончательный оптимизированный состав метанола в верхней и нижней частях дистилляционной колонны.
% Close the model bdclose('distillation_demo')